Методы, модели и алгоритмы управления процессами в производственных системах

• Автор: Мухин, Кирилл Олегович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Современное состояние имитационных комплексных моделей управления сложными производственными процессами
1.1. Технология использования методов имитационного моделирования в управлении производством
1.2. Типы современных имитационных моделей управления сложными производственными процессами

1.2.1. Классы имитационных моделей

1.2.2. Необходимые свойства имитационной модели производственных процессов

1.2.3. Требования к современным средствам проектирования и эксплуатации имитационных моделей управления сложными производственными процессами

1.3. Описание объекта управления

1.3.1. Описание узла обработки как базового модуля производственного процесса

1.3.2. Свойства узла обработки
1.3.3. Описание связей, возникающих между узлами
обработки
1.3.4. Возмущения, оказывающие влияние на работу узлов обработки
1.4. Формулирование целей и задач диссертационного
исследования
2. Классификация, модели и алгоритмы типовых производственных элементов
2.1. Моделирование производственных процессов на основе имитационных моделей
2.1.1. Описание современных производственных процессов
2.1.2. Требования к моделям производственных процессов

2.2. Разработка модели модуля производственного процесса
2.3. Классификация производственных модулей
2.3.1. Модуль «Простейший обрабатывающий модуль»
2.3.2. Модуль «Начальный участок производственного
процесса»
2.3.3. Модуль «Сборочный модуль производственного
процесса»
2.3.4. Модуль «Транспортный элемент производственного процесса»
2.3.5. Модуль «Конечный участок производственного
процесса»
2.3.6. Модуль «Компонующий участок производственного процесса»
2.3.7. Модуль «Партия»
2.3.8. Модуль «Распределяющий участок производственного процесса»
2.3.9. Управляющий модуль производственного процесса
2.3.10. Модуль-критерий производственного процесса
2.4. Принципы построения моделей производственных процессов
2.4.1. Проектирование структуры имитационной модели производственных процессов
2.4.2. Моделирование производственных процессов на имитационной модели
Выводы по главе
3. Управление производственным процессом с помощью имитационной модели
3.1. Общая постановка задачи управления производственным процессом
3.2. Критерии и показатели, описывающие нормальное функционирование производственного процесса
3.3. Формулирование задачи управления производственным
процессом
3.4. Нахождения оптимального управления производственным процессом
3.5. Методика расчета оптимального управления технологической линией дискретного производства
3.5.1. Алгоритм нахождения оптимального управления модулей производственных процессов
3.5.2. Контрольня задача №1, иллюстрирующая методику нахождения оптимального управления
3.5.3. Управление параметрами и структурой технологической линии дискретного производства
3.5.4. Контрольня задача №2, иллюстрирующая методику нахождения оптимального управления
3.5.5. Контрольня задача №3, иллюстрирующая методику нахождения оптимального управления
3.5.6. Контрольня задача №4, иллюстрирующая методику нахождения оптимального управления
Выводы по главе
4. Реализация управления производственными процессами с использованием имитационных моделей
4.1. Разработка программного инструментария управления производственными процессами
4.2. Управление производственным процессом на основе имитационной модели
4.2.1. Описание моделируемого производственного процесса
4.2.2. Составление аналитического описания задачи оптимального управления производственным
процессом

При наличии сложной топологии сети узлов обработки картина возмущений, охвативших все большие участки технологического процесса, становится со временем все более сложной, а управляющие воздействия все более неочевидными.
Заметим, что применение управляющих воздействий, которые представляют собой также изменения производительности узлов обработки и перемещение изделий, тоже ведет к неравномерностям в распределении изделий вдоль линии, что также приводит к усложнению общей картины.
Распределенность как возмущающих, так и впоследствии регулирующих воздействий, усложняет и без того сложную картину в производстве, поскольку требует применения противоречивых регулирующих воздействий, применение которых без учета отдаленных последствий, как во времени, так и пространстве, невозможно.
Именно поэтому простые регулирующие правила, учитывающие всю сложную картину производства и приводящие к целевым желаемым показателям производства, на сегодняшний момент неизвестны и применены быть не могут.
1.4 Формулирование целей и задач диссертационного исследования
Исходя из проведенного анализа классов имитационных моделей и средств их разработки, можно сформулировать цель и задачи научного исследования, проводимого в диссертационной работе.
Целью работы является разработка модели производственных процессов и создание на их основе методов и алгоритмов управления производственными процессами, которые обеспечивают повышение их эффективности в условиях непрерывно меняющегося и топологически сложного производства.
В рамках диссертационного исследования решены важные научно-технические задачи: